CN113686670B - 角钢焊接裂纹敏感性试验装置及其使用方法 - Google Patents
角钢焊接裂纹敏感性试验装置及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及焊接裂纹敏感性试验技术领域，尤其是涉及一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置及其使用方法，本方法包括如下步骤：将第一试验角钢的沿着垂直于其长度方向的L形的纵端面与第二试验角钢的沿着垂直于其长度方向的L形的纵端面相对接，而后焊接且形成焊接件；沿焊接件的长度方向对焊接件进行加载，保持预设时间后卸载，卸载完成后，对表面裂纹和内部裂纹进行检测。其中，对焊接件所加载的力能够通过临界断裂应力计算公式转换扭矩值，并且以扭矩的形式直接施加给试验设备。可见，试验角钢沿着纵截面相对接焊接，而后可通过扭矩扳手定量对角钢焊接结构加载，保持角钢原有结构的特点，可以客观定量地给出角钢焊接冷裂纹敏感性判据。
Description
技术领域
本申请涉及焊接裂纹敏感性试验技术领域，尤其是涉及一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置及其使用方法。
背景技术
目前，轨道交通、航空航天、军工核电等各个领域的新生材料种类繁多、性能各异，工程建设过程中，金属焊接性准确评价已成为关注的热点，钢的焊接性研究中，焊接裂纹敏感性是体现焊接性优劣的核心因素。对于低碳或低合金钢而言，焊接冷裂纹一直是行业内关注的焦点之一，焊接冷裂纹评价的试验方法有很多，目前，行业内常用的有铁研试验、插销试验、刚性拘束试验等，但这些方法主要适用于板材和焊缝，不适用于角钢类材料，以往评价角钢的焊接裂纹敏感性，通常将角钢加工成平板进行平焊试验，焊接位置单一，试验效率不高，重点是破坏了角钢等型材固有的结构形式，导致焊接过程中的结构拘束、热传导等条件偏离实际，试验结果的客观性大打折扣，并不能够准确地评价角钢焊接裂纹敏感性。因此，亟需一种用于研究角钢结构焊接冷裂纹敏感性的试验方法。
发明内容
本申请的目的在于提供一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置及其使用方法，在一定程度上解决了现有技术中存在的亟需一种用于研究角钢结构焊接冷裂纹敏感性的试验方法的技术问题。
本申请还提供了一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置，包括：支撑组件、移动机构以及传动机构；其中，所述移动机构通过所述传动机构可移动地设置于所述支撑组件；
所述支撑组件形成有与第一试验角钢相适配的第一放置部，所述移动机构形成有与第二试验角钢相适配的第二放置部；
所述传动机构能够将施加于其自身的扭矩转换为所述移动机构相对所述支撑组件的直线运动，以使得置于所述移动机构上的所述第二试验角钢能够与置于所述支撑组件上的所述第一试验角钢相对接以进行焊接且形成焊接件，并且在焊接完成后所述移动机构能够对所形成的焊接件进行加载；
所述支撑组件包括支撑构件以及与所述支撑构件可拆卸连接的第一固定构件和第二固定构件；其中，所述支撑构件的顶部以及侧部形成所述第一放置部；
所述第一固定构件沿着第一方向延伸；所述第二固定构件沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述支撑构件包括第一支撑部、第二支撑部以及第三支撑部；其中，所述第一支撑部、所述第二支撑部以及所述第三支撑部彼此相垂直连接；
所述第一固定构件与所述第二支撑部相连接；所述第三支撑部呈L型，且所述第二固定构件与所述第三支撑部相连接。
在上述技术方案中，进一步地，所述支撑构件还包括第一加强筋部，所述第一加强筋部设置于所述第一支撑部与所述第二支撑部之间，且分别与所述第一支撑部与所述第二支撑部相连接。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述移动机构包括移动构件以及与所述移动构件可拆卸连接的第三固定构件和第四固定构件；其中，所述移动构件与所述支撑组件滑动连接，且所述移动构件的顶部以及侧部形成所述第二放置部；
所述第三固定构件沿着所述第一方向延伸；所述第四固定构件沿着所述第二方向延伸。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述移动构件包括第一移动支撑部、第二移动支撑部以及第三移动支撑部；其中，所述第一移动支撑部、所述第二移动支撑部以及所述第三移动支撑部彼此相垂直连接；
所述第三固定构件与所述第二移动支撑部相连接；所述第三移动支撑部呈L型，且所述第四固定构件与所述第三移动支撑部相连接。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述支撑构件还包括设置于所述第一支撑部的导向部，所述第一移动支撑部形成有导向通道，所述导向通道与所述导向部相适配。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述导向部的截面呈燕尾状。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述移动构件还包括第二加强筋部，所述第二加强筋部设置于所述第一移动支撑部与所述第二移动支撑部之间，且分别与所述第一移动支撑部与所述第二移动支撑部相连接。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述传动机构包括支撑座、固定管件以及传动杆件；其中，所述支撑座设置于所述支撑组件；所述支撑座形成有安装槽，所述传动杆件的一端部可转动地设置于所述安装槽内；
所述固定管件穿设于所述支撑组件，且所述固定管件与所述支撑组件相连接；所述传动杆件穿设于所述固定管件，并且与所述固定管件螺纹转动连接。
本申请还提供了一种角钢焊接裂纹敏感性装置的使用方法，应用于上述任一技术方案所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，因而，具有该角钢焊接裂纹敏感性试验装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
在上述技术方案中，进一步地，所述角钢焊接裂纹敏感性装置的使用方法包括如下步骤：
对第一试验角钢和第二试验角钢进行加工，加工参数如下：角钢两侧加工成单边30°V型坡口，钝边高度为1/2板厚，且当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢大于预设的第一尺寸规格时，所述第一试验角钢和所述第二试验角钢均开设有避让通孔；当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢的尺寸均小于预设的第二尺寸规格时，所述第一试验角钢和所述第二试验角钢分别形成有辅助安装部；
试验开始前，将所述角钢焊接裂纹敏感性试验装置进行组装，且当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢的尺寸大于等于预设的第一尺寸规格时，所述第一试验角钢以及所述第二试验角钢分别扣设在一一对应的所述第一放置部和所述第二放置部上，且通过所述避让通孔，所述第一试验角钢穿设于所述第一固定构件和所述第二固定构件，所述第二试验角钢穿设于所述第三固定构件和所述第四固定构件；
当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢的尺寸均小于预设的第二尺寸规格时，所述第一试验角钢以及所述第二试验角钢分别扣设在一一对应的所述第一放置部和所述第二放置部上，且通过所述辅助安装部，所述第一试验角钢抵靠于所述第一固定构件以及所述第二固定构件，所述第二试验角钢抵靠于所述第三固定构件以及所述第四固定构件；
而后通过所述传动机构相对所述支撑组件移动所述移动机构，进而使得置于所述移动机构上的所述第二试验角钢的纵端面与置于所述支撑组件上的所述第一试验角钢的纵端面相对接，而后对对接处进行焊接；
焊接完成并且冷却后，再通过所述传动机构将施加于其自身的扭矩转换为所述移动机构相对支撑组件的直线运动，进而对焊接后所形成的焊接件进行加载，待所述焊接件冷却后进行卸载。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本角钢焊接裂纹敏感性试验方法中，试验角钢沿着纵截面相对接焊接，而后可通过扭矩扳手可以定量对角钢焊接结构加载，保持角钢原有结构的特点，可以客观定量地给出角钢焊接冷裂纹敏感性判据，此外，本试验装置具有使用便捷、可操作性强等特点。
本角钢焊接裂纹敏感性试验装置应用于试验中，试验角钢例如可采用单边30°V型坡口，钝边高度为1/2板厚，试验开始前，将试验装置组装，而后将第一试验角钢以及第二试验角钢安装也即扣设在对应的第一放置部和第二放置部上，而后通过传动机构相对支撑组件移动移动机构，进而使得置于移动机构上的第二试验角钢与置于支撑组件上的第一试验角钢相对接，而后再对接处进行焊接，焊接完成后，再通过传动机构将将施加于其自身的扭矩转换为移动机构相对支撑组件的直线运动，进而对焊接后所形成的焊接结构进行加载。
可见，本试验装置主要针对角钢进行焊接冷裂纹敏感性试验，试验角钢沿着纵截面相对接焊接，而后可通过扭矩扳手可以定量对角钢焊接结构加载，保持角钢原有结构的特点，可以客观定量地给出角钢焊接冷裂纹敏感性判据，此外，本试验装置具有使用便捷、可操作性强等特点。
本角钢焊接裂纹敏感性试验装置的使用方法是基于上述本角钢焊接裂纹敏感性试验装置的，因而通过上述的装置以及其使用方法，能够顺利地完成角钢焊接裂纹敏感性试验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的角钢焊接裂纹敏感性试验装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的角钢焊接裂纹敏感性试验装置的又一结构示意图；
图3为本申请实施例提供的角钢焊接裂纹敏感性试验装置的又一结构示意图；
图4为本申请实施例提供的角钢焊接裂纹敏感性试验装置的又一结构示意图；
图5为本申请实施例提供的支撑组件的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的支撑组件的又一结构示意图；
图7为本申请实施例提供的移动构件的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的移动构件的又一结构示意图；
图9为本申请实施例提供的导向部的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的导向部的又一结构示意图；
图11为本申请实施例提供的传动机构的结构示意图。
附图标记：
1-支撑组件，11-支撑构件，111-第一支撑部，112-第二支撑部，113-第三支撑部，114-第一加强筋部，115-导向部，12-第一固定构件，13-第二固定构件，2-移动机构，21-移动构件，211-第一移动支撑部，2111-导向通道，212-第二移动支撑部，213-第三移动支撑部，214-第二加强筋部，22-第三固定构件，23-第四固定构件，3-传动机构，31-支撑座，32-固定管件，33-传动杆件，4-第一试验角钢，41-第一辅助安装部，5-第二试验角钢，51-第二辅助安装部。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参照图1至图11描述根据本申请一些实施例所述的角钢焊接裂纹敏感性试验方法、装置及装置的使用方法。
实施例一
本申请提供了一种角钢焊接裂纹敏感性试验方法，包括如下步骤：
将第一试验角钢4的沿着垂直于其长度方向的L形的纵端面与第二试验角钢5的沿着垂直于其长度方向的L形的纵端面相对接，而后进行焊接，并且形成焊接件；
沿着所述焊接件的长度方向对所述焊接件进行加载，保持预设时间后进行卸载，卸载完成后，对表面裂纹和内部裂纹进行检测。
其中，优选地，沿着焊接件的长度方向对焊接件进行加载还可转换为加载扭矩，也即通过下述的实施例二中的公式一进行换算，增加了加载的形式。
本申请提供的角钢焊接裂纹敏感性试验方法中，试验角钢沿着纵截面相对接焊接，而后沿着所形成的焊接件的长度方向对焊接件进行加载，保持角钢原有结构的特点，可以客观定量地给出角钢焊接冷裂纹敏感性判据，此外，本试验装置具有使用便捷、可操作性强等特点。
实施例二
参见图1至图4所示，本申请的实施例提供了一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置，包括：支撑组件1、移动机构2以及传动机构3；其中，移动机构2通过传动机构3可移动地设置于支撑组件1；
支撑组件1形成有与第一试验角钢4相适配的第一放置部，移动机构2形成有与第二试验角钢5相适配的第二放置部，注意，相适配指的是，形状以及角度均能够匹配，以实现对试验角钢的定位安装。
传动机构3能够将施加于其自身的扭矩转换为移动机构2相对支撑组件1的直线运动，以使得置于移动机构2上的第二试验角钢5能够与置于支撑组件1上的第一试验角钢4相对接以进行焊接且形成焊接件，并且在焊接完成后移动机构2能够对所形成的焊接件进行加载。
基于实施例一所述的角钢焊接裂纹敏感性试验方法，并结合本装置的具体结构，可总结出角钢焊接裂纹敏感性试验的详细的步骤如下：
步骤100、对第一试验角钢4和第二试验角钢5进行加工，加工参数如下：角钢两侧加工成单边30°V型坡口，钝边高度为1/2板厚，且当第一试验角钢4和第二试验角钢5大于预设的第一尺寸规格时，第一试验角钢4和第二试验角钢5均开设有避让通孔；当第一试验角钢4和第二试验角钢5的尺寸均小于预设的第二尺寸规格时，第一试验角钢4和第二试验角钢5分别形成有辅助安装部；
注意，以第一试验角钢4举例说明：第一尺寸规格具体是指图4中的长度a，也即当第一试验角钢4成L形，其一边的长度超过a时，说明其尺寸足够大，因而可以开设用于穿设第一固定构件12的孔；第二尺寸规格具体指的是图4中的长度b，说明其尺寸较小大，只能焊接或者采用其他连接方式形成第一辅助安装部41，使得第一辅助安装部41抵靠限位于第一固定构件12上。
步骤200、试验开始前，将角钢焊接裂纹敏感性试验装置进行组装，且当第一试验角钢4和第二试验角钢5的尺寸大于等于预设的第一尺寸规格时，第一试验角钢4以及第二试验角钢5分别扣设在一一对应的第一放置部和第二放置部上，且通过避让通孔，第一试验角钢4穿设于第一固定构件12和第二固定构件13，第二试验角钢5穿设于第三固定构件22和第四固定构件23；
当第一试验角钢4和第二试验角钢5的尺寸均小于预设的第二尺寸规格时，第一试验角钢4以及第二试验角钢5分别扣设在一一对应的第一放置部和第二放置部上，且通过辅助安装部，第一试验角钢4抵靠于第一固定构件12以及第二固定构件13，第二试验角钢5抵靠于第三固定构件22以及第四固定构件23；
而后通过传动机构3相对支撑组件1移动移动机构2，进而使得置于移动机构2上的第二试验角钢5的纵端面与置于支撑组件1上的第一试验角钢4的纵端面相对接，注意，调整两个试验角钢之间的间隙，并将传动机构3稍加载荷保证组对间隙。
步骤300、采用焊条电弧焊(或其他焊接方法)，进行单道试验焊缝焊接，焊后自然冷却，通过传动机构3在100℃以上进行加载，且注意：定性评价裂纹敏感性时，采用较小载荷；定量评价时，加载不低于角钢的屈服强度，载荷以扭矩数值体现。
加载强度计算如下：
其中，σ加-为载荷数值，单位为MPa；
T-为扭矩数值，单位为N·m；
L1-为力臂长度，单位为m；
步骤400、加载状态保持24h，将所形成的焊接件卸载取出，对试验焊缝进行外观检测、表面渗透检测，统计裂纹长度和焊缝长度，并计算试验焊缝的表面裂纹率；
步骤500、对试验焊缝进行接头断面解剖，统计裂纹长度和最小断面高度，并对横截面和纵切面进行裂纹率的计算。
步骤600、进行定量评价需重复以上步骤100～500，找到裂纹率为0和不为0的施加载荷，并以裂纹率为0的载荷定义为临界断裂应力。
第一试验角钢4第二试验角钢5传动机构3支撑组件1移动机构2移动机构2第二试验角钢5支撑组件1第一试验角钢4传动机构3移动机构2支撑组件1传动机构3移动机构2传动杆件33移动构件21传动杆件33具体裂纹敏感性的评价如下：若试验焊缝出现表面裂纹和断面裂纹则说明材料的抗冷裂纹性能不强，若试验焊缝的临界断裂应力大于角钢屈服强度值，且没有出现裂纹时，则材料具有较好的抗冷裂纹性能。
具体裂纹率测量及计算方法如下：
第一、表面裂纹的判断：
进行目视检测，使用游标卡尺等长度测量工具进行表面裂纹长度测量，记录每条裂纹的长度，并用公式计算表面裂纹率。公式如下：
其中，Cf-裂纹率，(％)；
L2-为试验焊缝长度或断面高度，单位为毫米(mm)；
∑lf-为裂纹总长度，单位为毫米(mm)。
第二、内部裂纹的判断：
在表面裂纹测量完毕后，分别在每一角钢的焊道并且沿着焊道的长度方向各分三处进行解剖(两个角钢一共六处剖切部位)，采用金相体式显微镜观察切面，对裂纹长度进行测量，逐个测量焊缝最小高度和断面裂纹总长度，并采用公式(2)分别计算出每个的断面裂纹率，然后计算其平均值，即为试验的内部裂纹率。
最终以表面裂纹率和内部裂纹率的具体数值评价角钢的冷裂纹敏感性。
可见，本试验装置主要针对角钢进行焊接冷裂纹敏感性试验，试验角钢沿着纵截面相对接焊接，而后可通过扭矩扳手可以定量对角钢焊接结构加载，保持角钢原有结构的特点，可以客观定量地给出角钢焊接冷裂纹敏感性判据，此外，本试验装置具有使用便捷、可操作性强等特点。
在该实施例中，优选地，如图4、图5和图6所示，支撑组件1包括支撑构件11以及与支撑构件11可拆卸连接的第一固定构件12和第二固定构件13；其中，支撑构件11的顶部以及侧部形成第一放置部；
第一固定构件12沿着第一方向延伸，在本实施例中第一方向具体指的是本试验装置的高度方向；第二固定构件13沿着垂直于第一方向的第二方向延伸，在本实施例中第二方向具体指的是本试验装置的宽度方向。
根据以上描述的结构可知，第一试验角钢4与支撑组件1的装配过程如下(注意，对于侧边长度较短的第一试验角钢4，为了稳定地装配在支撑组件1上，可以在第一试验角钢4的一侧焊接有第一辅助安装部41)：
第一试验角钢4的第一侧边与上述支撑构件11的顶部相贴合，并且第一辅助安装部41的一侧抵靠于第一固定构件12，第一试验角钢4的第二侧边与支撑构件11的侧部相贴合，并且第二固定构件13支撑于第一试验角钢4的第二侧边的下方，从而实现将第一试验角钢4固定安装于支撑组件1上。
注意，对于侧边长度较长的第一试验角钢4，则无需焊接第一辅助安装部41，直接与支撑组件1装配即可。
其中，优选地，第一固定构件12和第二固定构件13均为销或者螺栓。
在该实施例中，优选地，如图5和图6所示，支撑构件11包括第一支撑部111、第二支撑部112以及第三支撑部113；其中，第一支撑部111、第二支撑部112以及第三支撑部113彼此相垂直连接；
第二支撑部112呈L型，第一固定构件12与第二支撑部112相连接；第三支撑部113呈L型，且第二固定构件13与第三支撑部113相连接。
根据以上描述的结构可知，第一支撑部111起到支撑主体的作用，作为支撑的基础，第二支撑部112和第三支撑部113起到分别安装对应的第一固定构件12和第二固定构件13的作用。
其中，优选地，第一支撑部111留有地脚螺栓，可与平台等进行固定，保证加载过程中的稳定性。
在该实施例中，优选地，如图5所示，支撑构件11还包括第一加强筋部114，第一加强筋部114设置于第一支撑部111与第二支撑部112之间，且分别与第一支撑部111与第二支撑部112相连接。
根据以上描述的结构可知，第一加强筋起到增加整体强度的作用，使得支撑构件11的整体更稳定。
在该实施例中，优选地，如图4、图7和图8所示，移动机构2包括移动构件21以及与移动构件21可拆卸连接的第三固定构件22和第四固定构件23；其中，移动构件21与支撑组件1滑动连接，且移动构件21的顶部以及侧部形成第二放置部；
第三固定构件22沿着第一方向延伸；第四固定构件23沿着第二方向延伸。
根据以上描述的结构可知，第二试验角钢5与移动机构2的装配过程如下(注意，对于侧边长度较短的第二试验角钢5，为了稳定地装配在移动机构2上，可以在第二试验角钢5的一侧焊接有第二辅助安装部51)：
第二试验角钢5的第一侧边与上述移动构件21的顶部相贴合，并且第二辅助安装部51的一侧抵靠于第一固定构件12，第二试验角钢5的第二侧边与移动构件21的侧部相贴合，并且第三固定构件22支撑于第二试验角钢5的第二侧边的下方，从而实现将第二试验角钢5固定安装于移动机构2上。
注意，对于侧边长度较长的第二试验角钢5，则无需焊接第二辅助安装部51，直接与移动机构2装配即可。
其中，优选地，第三固定构件22和第四固定构件23均为销或者螺栓。
在该实施例中，优选地，如图7和图8所示，移动构件21包括第一移动支撑部211、第二移动支撑部212以及第三移动支撑部213；其中，第一移动支撑部211、第二移动支撑部212以及第三移动支撑部213彼此相垂直连接；
第三固定构件22与第二移动支撑部212相连接；第三移动支撑部213呈L型，且第四固定构件23与第三移动支撑部213相连接。
根据以上描述的结构可知，第一移动支撑部211起到支撑主体的作用，作为支撑的基础，第二移动支撑部212以及第三移动支撑部213起到分别安装对应的第三固定构件22和第四固定构件23的作用。
在该实施例中，优选地，如图8至图10所示，支撑构件11还包括设置于第一支撑部111的导向部115，第一移动支撑部211形成有导向通道2111，导向通道2111与导向部115相适配。
上述结构不仅起到在移动机构2移动过程中对其导向的作用，还起到保证移动机构2在加载过程中不会产生扭转的作用。
其中，优选地，如图1、图9和图10所示，导向部115的截面呈燕尾状，并且导向部115与第一支撑部111通过紧固件例如螺钉实现可拆卸的连接结构。
在该实施例中，优选地，如图7所示，移动构件21还包括第二加强筋部214，第二加强筋部214设置于第一移动支撑部211与第二移动支撑部212之间，且分别与第一移动支撑部211与第二移动支撑部212相连接。
根据以上描述的结构可知，第二加强筋起到增加整体强度的作用，使得移动构件21的整体更稳定。
在该实施例中，优选地，如图11所示，传动机构3包括支撑座31、固定管件32以及传动杆件33；其中，支撑座31设置于支撑组件1；支撑座31形成有安装槽，传动杆件33的一端部可转动地设置于安装槽内；
固定管件32穿设于支撑组件1，且固定管件32与支撑组件1相连接；传动杆件33穿设于固定管件32，并且与固定管件32螺纹转动连接。
根据以上描述的结构可知，通过旋转传动杆件33，由于与传动杆件33螺纹连接的固定管件32不动，那么传动杆件33被迫将旋转运动转换为直线运动，进而带动与其相连接的移动机构2移动。
此外，由于可通过扭矩扳手旋转传动杆件33，因而可以定量对角钢焊接结构进行加载，可控性更强。
实施例三
本申请的实施例三还提供一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置的使用方法，利用上述实施例一所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，因而，具有该角钢焊接裂纹敏感性试验装置的全部有益技术效果，相同的技术特征及有益效果不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种角钢焊接裂纹敏感性试验装置，其特征在于，包括：支撑组件、移动机构以及传动机构；其中，所述移动机构通过所述传动机构可移动地设置于所述支撑组件；
所述支撑组件形成有与第一试验角钢相适配的第一放置部，所述移动机构形成有与第二试验角钢相适配的第二放置部；
所述传动机构能够将施加于其自身的扭矩转换为所述移动机构相对所述支撑组件的直线运动，以使得置于所述移动机构上的所述第二试验角钢能够与置于所述支撑组件上的所述第一试验角钢相对接以进行焊接且形成焊接件，并且在焊接完成后所述移动机构能够对所形成的焊接件进行加载；
所述支撑组件包括支撑构件以及与所述支撑构件可拆卸连接的第一固定构件和第二固定构件；其中，所述支撑构件的顶部以及侧部形成所述第一放置部；
所述第一固定构件沿着第一方向延伸；所述第二固定构件沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸；
所述支撑构件包括第一支撑部、第二支撑部以及第三支撑部；其中，所述第一支撑部、所述第二支撑部以及所述第三支撑部彼此相垂直连接；
所述第一固定构件与所述第二支撑部相连接；所述第三支撑部呈L型，且所述第二固定构件与所述第三支撑部相连接；
所述移动机构包括移动构件以及与所述移动构件可拆卸连接的第三固定构件和第四固定构件；其中，所述移动构件与所述支撑组件滑动连接，且所述移动构件的顶部以及侧部形成所述第二放置部；
所述第三固定构件沿着所述第一方向延伸；所述第四固定构件沿着所述第二方向延伸；
所述移动构件包括第一移动支撑部、第二移动支撑部以及第三移动支撑部；其中，所述第一移动支撑部、所述第二移动支撑部以及所述第三移动支撑部彼此相垂直连接；
所述第三固定构件与所述第二移动支撑部相连接；所述第三移动支撑部呈L型，且所述第四固定构件与所述第三移动支撑部相连接；
其中，将第一试验角钢的沿着垂直于其长度方向的L形的纵端面与第二试验角钢的沿着垂直于其长度方向的L形的纵端面相对接，而后进行焊接，并且形成焊接件；沿着所述焊接件的长度方向对所述焊接件进行加载，保持预设时间后进行卸载，卸载完成后，对表面裂纹和内部裂纹进行检测；对所述焊接件所加载的力能够通过临界断裂应力计算公式转换扭矩值，并且以扭矩的形式直接施加给试验设备。
2.根据权利要求1所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，其特征在于，所述支撑构件还包括第一加强筋部，所述第一加强筋部设置于所述第一支撑部与所述第二支撑部之间，且分别与所述第一支撑部与所述第二支撑部相连接。
3.根据权利要求1所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，其特征在于，所述支撑构件还包括设置于所述第一支撑部的导向部，所述第一移动支撑部形成有导向通道，所述导向通道与所述导向部相适配；
所述导向部的截面呈燕尾状。
4.根据权利要求1所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，其特征在于，所述移动构件还包括第二加强筋部，所述第二加强筋部设置于所述第一移动支撑部与所述第二移动支撑部之间，且分别与所述第一移动支撑部与所述第二移动支撑部相连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，其特征在于，所述传动机构包括支撑座、固定管件以及传动杆件；其中，所述支撑座设置于所述支撑组件；所述支撑座形成有安装槽，所述传动杆件的一端部可转动地设置于所述安装槽内；
所述固定管件穿设于所述支撑组件，且所述固定管件与所述支撑组件相连接；所述传动杆件穿设于所述固定管件，并且与所述固定管件螺纹转动连接。
6.一种角钢焊接裂纹敏感性装置的使用方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的角钢焊接裂纹敏感性试验装置，所述角钢焊接裂纹敏感性装置的使用方法包括如下步骤：
对第一试验角钢和第二试验角钢进行加工，加工参数如下：角钢两侧加工成单边30°V型坡口，钝边高度为1/2板厚，且当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢大于预设的第一尺寸规格时，所述第一试验角钢和所述第二试验角钢均开设有避让通孔；当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢的尺寸均小于预设的第二尺寸规格时，所述第一试验角钢和所述第二试验角钢分别形成有辅助安装部；
试验开始前，将所述角钢焊接裂纹敏感性试验装置进行组装，且当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢的尺寸大于等于预设的第一尺寸规格时，所述第一试验角钢以及所述第二试验角钢分别扣设在一一对应的所述第一放置部和所述第二放置部上，且通过所述避让通孔，所述第一试验角钢穿设于所述第一固定构件和所述第二固定构件，所述第二试验角钢穿设于所述第三固定构件和所述第四固定构件；
当所述第一试验角钢和所述第二试验角钢的尺寸均小于预设的第二尺寸规格时，所述第一试验角钢以及所述第二试验角钢分别扣设在相一一对应的所述第一放置部和所述第二放置部上，且通过所述辅助安装部，所述第一试验角钢抵靠于所述第一固定构件以及所述第二固定构件，所述第二试验角钢抵靠于所述第三固定构件以及所述第四固定构件；
而后通过所述传动机构相对所述支撑组件移动所述移动机构，进而使得置于所述移动机构上的所述第二试验角钢的纵端面与置于所述支撑组件上的所述第一试验角钢的纵端面相对接，而后对对接处进行焊接；
焊接完成并且冷却后，再通过所述传动机构将施加于其自身的扭矩转换为所述移动机构相对支撑组件的直线运动，进而对焊接后所形成的焊接件进行加载，待所述焊接件冷却后进行卸载。
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|---|---|---|---|---|
| CN115266399B (zh) * | 2022-08-09 | 2023-07-04 | 中国重汽集团济宁商用车有限公司 | 一种焊点扭转试验装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101710038A (zh) * | 2008-09-14 | 2010-05-19 | 诺沃皮尼奥内有限公司 | 用于确定再热裂纹敏感性的方法 |
| CN104181052A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-03 | 华东理工大学 | 钎焊接头力学性能测试方法 |
| CN104849144A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 山东大学 | 一种不锈钢焊接接头应变强化非匀质变形的检测方法 |
| CN106290363A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-04 | 天津市世纪道康建筑科技有限公司 | 一种钢管焊接后的质量检验工艺 |
| CN106596261A (zh) * | 2016-07-05 | 2017-04-26 | 北京航空航天大学 | 一种测量焊接板件垂直于焊缝方向的本征疲劳裂纹扩展速率的方法 |
| CN107478511A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 武汉钢铁江北集团有限公司 | 同批次具有尖角焊缝的冷弯尖角钢管的焊接质量检测方法 |
| CN110508966A (zh) * | 2018-05-21 | 2019-11-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于焊接裂纹敏感性试验的试样和焊接裂纹敏感性试验方法 |
| CN212432789U (zh) * | 2020-04-28 | 2021-01-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 裂纹扩展实验设备 |
| CN112730208A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-30 | 贵州电网有限责任公司 | 一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置及其试验方法 |
| CN213580443U (zh) * | 2020-11-23 | 2021-06-29 | 河南欧洋电气设备有限公司 | 一种角钢焊缝拉力强度检测装置 |
-
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101710038A (zh) * | 2008-09-14 | 2010-05-19 | 诺沃皮尼奥内有限公司 | 用于确定再热裂纹敏感性的方法 |
| CN104181052A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-03 | 华东理工大学 | 钎焊接头力学性能测试方法 |
| CN104849144A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 山东大学 | 一种不锈钢焊接接头应变强化非匀质变形的检测方法 |
| CN106596261A (zh) * | 2016-07-05 | 2017-04-26 | 北京航空航天大学 | 一种测量焊接板件垂直于焊缝方向的本征疲劳裂纹扩展速率的方法 |
| CN106290363A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-01-04 | 天津市世纪道康建筑科技有限公司 | 一种钢管焊接后的质量检验工艺 |
| CN107478511A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-15 | 武汉钢铁江北集团有限公司 | 同批次具有尖角焊缝的冷弯尖角钢管的焊接质量检测方法 |
| CN110508966A (zh) * | 2018-05-21 | 2019-11-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于焊接裂纹敏感性试验的试样和焊接裂纹敏感性试验方法 |
| CN212432789U (zh) * | 2020-04-28 | 2021-01-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 裂纹扩展实验设备 |
| CN213580443U (zh) * | 2020-11-23 | 2021-06-29 | 河南欧洋电气设备有限公司 | 一种角钢焊缝拉力强度检测装置 |
| CN112730208A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-30 | 贵州电网有限责任公司 | 一种耐候钢铁塔焊接连接部试验装置及其试验方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 于浩.MR-10W型焊接拘束裂纹试验机原理及应用.焊管.1996,第19卷(第3期),第26-31页. * |
| 荆洪阳 等.高强钢焊接冷裂纹倾向试验装置开发及试验研究.机械工程学报.2017,第53卷(第22期),第30-36页. * |
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